SU423310A3 - Устройство соединения огнеупорной футеровки стенки и трубопровода для нагретых газов - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области черной металлургии , в частности к устройствам соединени  огнеупорной футеровки стенок и трубопровода дл  нагретых газов.

Известно устройство соединени  стенок и трубопровода дл  нагретых газов, выполненное в виде сплошной цилиндрической кладки трубопровода, доход щей до внутренней поверхности огнеупорных стенок аппарата.

Недостатком такого устройства  вл етс  низка  стойкость узла соединени  футеровки стенки и трубопровода нри термических деформаци х .

Целью изобретени   вл етс  устранение указанного недостатка.

Дл  этого в предлагаемом устройстве соединение огнеупорной стенки и трубопровода дл  нагретых газов выполнено в виде отдельных кольцевых слоев кирпичей, разделенных термическими швами, обеспечивающими стойкость соединени  при транспортировании нагретых газов. При такой конструкции, когда температура внутри аппарата значительно мен етс , так что внутренний слой кирпичной стены расшир етс  и смещаетс  в месте соединени  газопровода в направлении, перпендикул рном оси газопровода, огнеупорные кирпичи вокруг открытого внутрь аппарата

конца трубопровода могут свободно двигатьс  вместе с остальным внутренним слоем.

В некоторых случа х, в особенности если температурный градиент в огнеупорной стене

значителен, может быть полезным устраивать более одного скольз щего соединени  в стене так, чтобы два или более слоев стены двигались свободно относительно друг друга и внешне прилегающей кирпичной кладки при

изменении темнературы в процессе нагревани  или охлаждени .

Таким образом, предпочтительно, чтобы указанный слой в стене лежал внутри множества огнеупорных кирпичных слоев, каждый

из которых содержал бы кольцо кирпичей, окружающее газонровод, нри наличии соединени , допускающего относительные перемещени  или между каждой парой прилегающих слоев, или между крайним от середины слоем

и внешне прилегающей огнеупорной кирпичной кладкой стены.

Заметим, что скольз щий слой или слои в стене распростран ютс  вплоть до поверхности кирпичной кладки, ограничивающей трубопровод , так что гор чие газы могут проникать в огнеупорную конструкцию; этот факт мог бы выгл деть недостатком. Оказалось, однако , что достаточно нанолнить скольз щие

соединени  огнеупорными веществами, например , такнми, как керамическа  шерсть или войлок и т. п., чтобы устранить проникновение гор чих газов в соединени . Таким образом , части кирпичной конструкции могут двигатьс  вдоль друг друга без взаимных нарушений , так что эта конструкци  остаетс  совершенно неповрежденной.

Поскольку в кирпичной конструкции сосуда может быть несколько слоев, которые способны двигатьс  один относительно другого при нагревании, нервоначально (в холодном состо нии) гладка  внутренн   поверхность кирпичной кладки, окружающей соединительный газопровод, после нагревани  может иметь взаимно смещенные цилиндрические р ды кирпичей. В результате этого могло бы возникнуть ускоренное изнашивание выступающих краев, вызванное эрозией, и выступающие кра  значительно увеличили бы сопротивление потоку внутри соединительного газопровода . Этот недостаток может быть устранен , если одно или каждое кольцо кирпичей при холодном состо нии стены будет смещено перпендикул рно газопроводу из желаемого положени , когда оно находитс  в линии с газопроводом, на такую величину, при которой при нагревании до рабочей температуры тепловое расширение сло , частью которого  вл етс  кольцо, приводит кольцо в желаемое положение в линию. Величина сдвига может соответствовать свободному смещению кольца или колец при нагревании стены до рабочей температуры или быть вычисл емым свободным тепловым расщирением внутренних слоев кирничной кладки вдоль скольз щих соединений. В том случае, когда указанна  стена  вл етс  стеной воздухонагревательной нечи с так называемой керамической горелкой, вмонтированной в стену в нижнем конце пакета горелок, вычислени  должны учитывать ту рабочую температуру, котора  должна установитьс  в нескольких слО х кирпичной кладки, причем расширение слоев при нагревании до этой температуры вычисл етс  от верхней грани керамической горелки до выхода дл  иагретого воздуха (гор чее дутье). Такое вычисление возможно дл  частных случаев и не вызывает затруднений у специалиста .

Важно, чтобы кольцо или кольца огнеунорных крипичей имели достаточную устойчивость и были правильно закреплены в окружающей кирпичной кладке. Это требование особенно важно, если в результате расширени  кирпичной кладки, окружающей газопровод , от соединени  газопровода в направлении объема дл  гор чего газа кольцо или кольца подвергаютс  напр жени м сжимающими силами , стрем щимис  вытолкнуть его или их в объем. Предпочтительно, чтобы кирпичи в кольце или в каждом из них имели блокировочные выступы и впадииы на их взаимно прилегающих поверхпост х, а также чтобы кажда  примыкающа  пара кирпичей имела две

пары блокировочных выступов и впадин, одна пара расположена продольно под углом к другой паре. Этим достигаетс  больща  стабильность и становитс  невозможным скольжение кирпичей относительно друг друга.

Если стена имеет в области соединени  газопровода искривленную внутреннюю поверхность , желательно, чтобы кирпичи одного или каждого из колец имели против их граней, обращенных внутри газопровода, грани, лежащие в плоскост х, в основном перпендикул рных указанным внутренним гран м. Вследствие кривизны внутренней стены кольцо кирпичей тем самым как бы заклиниваетс  и закрепл етс  в окружающей кирпичной кладке. Изобретение также дает конструкцию регенераторной печи дл  предварительного нагрева воздуха дл  доменной печи.

На фиг. 1 изображена часть стены воздухонагревател  дл  доменной печи в горизонтальном сечении; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид по стрелке Б на фиг. 2; на фиг. 4 - вид по стрелке В на фиг. 3.

Воздухонагреватель дл  гор чего дуть , который предварительно нагревает воздух дл  снабжени  доменной печи, имеет выходное соединение дл  гор чего воздуха (фиг. 1).

Воздухонагреватель имеет внешний кожух 1, который соединен с внешней стеной 2 трубопровода 3 с фланцем 4 дл  гор чего воздуха. С фланцем 4 могут быть соедииены золотник дл  гор чего воздуха, клапан гор чего дуть  или компенсатор теплового расширени . Внутри стенки 2 трубопровода 3 нагретого дуть  имеетс  кирпична  кладка. Стена из огнеупорных кирпичей внутри кожуха 1 подогревател  имеет внутреннюю поверхность 5, котора  образует границу вертикального цилиндрического нространства, содержащего гор чий воздух .

Трубопровод 3 дл  гор чего воздуха проходит через огнеупорную стену впутри кожуха 1, выход  в пространство внутри стены. Огнеупорна  стена внутри кожуха 1 состоит из внутреннего сло  6, сло  7, окружающего слой 6, причем оба сло  выполнены из огнеупорных кирничей, снаружи слой 7 окружен изолирующим слоем 8. Слои б, 7 и 8 взаимно отделены скольз щими соединени ми 9, 10. Части слоев 6, 7, непосредственно окружающие трубопровод 3, соответственно образованы кольцами 11, 12. Эти кольца отделены друг от друга, а кольцо 12 отделено также от сло  8 част ми скольз щих соединений 9, 10. Слой 6, содержа.щий кольцо 11, и слой 7, содержащий кольцо 12 (фиг. 1, 2), способны двигатьс  в вертикальном направлении по отношению друг к другу и к слою 8, и, следовательно , различи  теплового расширени  слоев могут быть легко сглажены смещени ми слоев относительно друг друга преимущественно в вертикальном направлении.

В холодном состо нии конструкци  имеет две радиальных ступеньки 13, 14 в футеровке

трубопровода 3. после нагревани  до рабочей температуры ступеньки 13, 14 исчезают , стена трубопровода 3 представл ет собой гладкую и непрерывную поверхность вращени . Скольз щие соединени  9 и 10 при строительстве сооружени  уплотн ютс  огнеупорным войлоком, который допускает некоторое движение слоев относительно друг друга и, тем не менее, дает достаточное уплотнение дл  того, чтобы устранить проникновение газов в соединени . Непрерывный изолирующий слой 8 соприкасаетс  с кожухом 1 и со стеной 2 трубопровода и обычно состоит нз пористых кирпичей шамота. Дл  получени  наиболее однородного распределени  температур по кожугу 1 и по стене 2 с целью исключени  нежелательных тепловых напр жений желательно , чтобы часть изолирующего сло  8 внутри кожуха 1 имела приблизительно посто нную толщину, то же самое относитс  и к части сло  8 внутри стенки 2 трубопровода. Поскольку степень изол ции повсюду не одинакова , желательно использовать материал с переменным коэффициентом изол ции, вместо изменени  толщины сло .

Слой 15 кирпичной кладки, образованный высококачественными огнеупорными кирпичами ,  вл етс  облицовкой изолирующего сло  8 внутри степы 2 выходной части трубопровода 3 и образует стену трубопровода 3. Слой 15 оканчиваетс  одним краем, ближайщим к пространству внутри печи, на скольз щем соединении 10 и другим краем в области фланца 4, однако слой 15 не распрострап етс  так далеко, как внещн   грань фланца 4, таким образом, слой 15 может расшир тьс , не сжима  скольз щие соединени  9, 10 и не подверга  кольца 11, 12 осево.му давлению.

Прилегающие кирпичи сло  G (фиг. 3) имеют на взаимно примыкающих поверхност х зацепл ющиес  выступы 16 и впадины 17, чем достигаетс  хороща  блокировка в слое 6. Выступы и впадины 16, 17 (фиг. 4) имеютс  не только в кирпичах сло  6, но и в кирпичах сло  7. Выступы и впадины 16, 17 на любом кирпиче расположены под углом друг к другу, чем достигаетс  очень жестка  блокировка кирпичей против относительных движений .

Все грани кирпичей, которые противоположны гран м, образующим часть граничной поверхности трубопровода, и которые прилегают

к другим кирпича слоев 6, 7, лежат в плоскост х , преимущественно перпендикул рных искривленной внутренней поверхности 5 стены (фиг. 1), это эффективно заклинивает слои 6, 7, и они удерживаютс  от движенн  в пространство с гор чим газом.

Предмет изобретени 

Claims (2)

1.Устройство соедииени  огнеупорной футеровки стенки и трубопровода дл  нагретых

газов, содержащее кожух, футерованный несколькими сло ми кирпичей, отличающеес  тем, что, с целью компенсации термических деформаций кирпичей, огнеупорна  футеровка в Л1есте соедннени  стенки и трубопровода выполиена из отдельных кольцевых слоев кирпичей, разделенных термическими щвами с керамическими заполнител ми, причем огнеупорные кольца выступают внутрь трубопровода на величину их термического расщирени 

при нагреве.

2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что кирпичи кольцевых слоев закреплены между собой по типу щппового соединеи .

Г

ттт&штт

7 //

Г2